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1、某某铁路东溪一号隧道病害整治工程施 工 方 案东溪一号隧道病害整治施工方案1、工程概况某某铁路东溪一号隧道位于缙云与青田之间的长坑附近，隧道中心里程为K98+127.5，全长241米。1994年3月15日开工建设，至1997年7月10日竣工。由于受到地质条件不良和施工方法不当等因素影响，前期施工时在出口段发生过三次较大规模的冒顶大塌方。当时为了抢通隧道，未采用正确的方式处理塌方段回填，所以致使该隧道在运营后就产生了衬砌开裂、空洞、渗漏水等比较严重的病害。经过多次现场调查，东溪一号隧道纵环向裂缝有17处（裂缝宽度2mm11mm不等），渗漏水点24处。隧道衬砌安全等级评定结果显示，K98+007+
2、185段病害有发展，但对行车安全尚未产生影响（B级），K98+185+248段病害已危及行车安全（AA级）。通过衬砌质量无损检测，隧道拱顶及拱腰部位多处存在衬砌背后有空洞。2、主要病害整治方法2.1、AA级病害段（K98+185+248） 1）根据隧道竣工文件及现场查看，其中有3处冒顶塌方分别位于K98+200.5K98+206(地表范围4m4m)、K98+220.5K98+223（地表范围14.5 m14.8 m）、K98+229.5K98+235(地表范围8.5 m6 m)。该病害采用68袖阀管注1:1的纯水泥浆液。 2）在安装临时钢支撑及防护的前提下，压浆充填拱背空洞及不密实区，减轻拱顶
3、、拱腰冲击荷载，使拱背受力均匀，同时对衬砌后水源起到一定的封堵作用。 3）若裂缝宽度5mm，采用24kg/m钢轨+42径向钢花管注浆加固，并凿除破损部位后喷射5cm厚C25微纤维混凝土补强。钢轨设置应尽量与裂缝垂直，间距采用1.0m/环，钢筋网格1610（环向乘纵向），间距20cm。施工前首先对裂缝进行灌浆及嵌补。 4）若裂缝宽度介于3mm5mm之间，可采用W型钢带+42径向钢花管注浆加固，并凿除破损部位后喷射4cm厚C25微纤维混凝土补强。施工前首先对裂缝进行灌浆及嵌补。3、施工计划安排3.1 隧道病害整治总体施工原则：分轻重缓急，按照先严重后一般的整治顺序。施工前作好各项准备工作，制定总体
4、施工计划、月计划、日计划，并细化到当天2小时封锁点内的具体工作安排，充分提高封锁时间的有效利用率3.2 现场场地、人员、机具计划安排 由于本工程所有施工项目全部在241米长的隧道内进行，每天可以利用的封锁时间仅限为120分钟，且工作面较狭窄、时间极为紧凑，所以结合现场实际情况，合理地布置施工场地、安排现场的施工人员、机械设备投入和材料准备是本工程顺利施工的关键。 3.2.1 施工场地布置 根据现场实际情况，本着节约用地、便于施工和管理的原则，计划在隧道的进口和出口分别设置一处材料储存和机械设备停放的场地。（由于现场有一条便道可以直接通往隧道进口，所以东溪一号隧道进口右侧可以作为主场地进行布置）
5、。为了便于操作台车的停放，在进口设两组走行轨，由于出口处场地比较狭小，所以仅设一组，以停放一部小型操作台车为宜。 后附某某铁路东溪一号隧道病害整治工程施工场地平面布置示意图 3.2.2 施工人员安排 施工现场成立“某某工程有限公司东溪一号隧道病害整治工程项目经理部”，设项目经理1名、常驻现场的主管生产项目副经理1名、现场防护员1名，驻站联络员1名，金华段和温州段800米以外防护员各1名，生产人员40人（含洞内台车上的作业人员30人及洞外保障人员10人），操作台车在隧道内首尾相连成整体，长度可以达到16米，所以完全能够满足30人左右在台车的上中下三层站立和作业。3.2.3 机械设备配备a、为了利
6、用封锁时间尽可能多地完成隧道病害整治任务，现场设3台操作台车(2台大型，1台小型)，由进出口分别进出。操作台车采用14号轻型工字钢焊接而成，平台上满铺厚度为5cm 的木板。大型台车框架结构长5米，小型台车长3米，宽度为3.5米(两侧各悬臂挑出0.5米，实际宽度可达4.5米)，高度为轨顶以上5米，分为上、中、下三层布置，为了便于施工人员操作，每层净高1.8米；大型台车上可以满足12人同时站立和进行作业，小型台车可容下6人。操作台车下部设置具有的良好制动系统，并可作90度水平转向的四个槽型橡胶轮，上道后可以沿着钢轨作纵向移动。在洞口的固定地点采用液压装置将台车顶起0.10米，四轮完成90度转向后，
7、顺利落入铺设于线路右侧、垂直于线路方向的走形轨上，采用单筒慢速卷扬机进行牵引，使台车沿着走行轨横向缓慢移动至停放场。走行轨的尽端设浆砌片石车挡。为了便于施工，3部操作台车在洞内就位后还应串联成整体，所以在台车的首尾部分还必须分别设置活动式的铰接装置。并且为了保证施工人员在台车上施工时，台车稳定牢固，还需在隧道边墙混凝土上预埋=50mm钢管，待台车推入隧道内就位后，采用钢管扣件将台车与预埋钢管连接牢固。 b、在隧道进口安设1台20m的电动空压机和1台内燃空压机（备有），以对隧道内钻孔和喷射混凝土作业提供动力。主风管采用=100mm钢管，统一设置在隧道盖板顶部。为了便于风管更加方便快捷地接入至操作
8、台车上，在洞内主风管上间隔30米设一处三通接头，并安装球阀开关和螺纹式接口。主风管与操作台车间采用高强度软管连接。c、隧道进出口各设一台砂浆泵和搅拌桶，以满足洞内裂缝注浆嵌缝及拱顶空洞注浆封闭的需要。d、由于AA级病害主要集中在隧道出口70米范围内，该段喷射微纤维混凝土工程量较大，故将混凝土喷射机设置在隧道出口处。（喷射混凝土所使用的动力亦由设于进口的电动空压机提供）e、其他钢筋加工机械如切割机、剪断机、钢轨弯曲机等均设于隧道进口右侧的钢筋加工棚里。为了便于施工，在每部操作台车上还应各放置1台电焊机、23台气腿式风动凿岩机及其它常用的施工机具。f、施工用电考虑从地方电网接入，并在隧道进口设一台
9、200KW发电机组备用。洞内动力线和照明线采用电缆布置于侧沟盖板内，在每个避车洞内设一个配电柜。并在每部操作台车上均设好配电箱和照明装置，以保证洞内施工生产的需要。g、进场机械设备计划表东溪一号隧道病害整治工程进场设备计划表序号机械设备名称规格型号单位数量备 注1发电机组200KW台1备用2操作台车3.5*5米台2存放在隧道进口3操作台车3.5*3米台1存放在隧道出口4电动空压机20m/min台15内燃空压机20m/min台1备用6气腿式风动凿岩机YT-28型台87手持式风镐台188砂浆泵台29液压千斤顶3T台610单筒慢速卷扬机2t台311混凝土喷射机湿喷式台212砂浆拌和机直立式台213钢
10、轨弯曲机台114切割机台215钢筋切断机台116电焊机台317潜水泵台418氧气乙炔切割套119地质钻机100型台13.3 AA级病害整治施工安排 工序安排：施工准备施工台车进洞并安装就位工字钢拱架临时支撑冒顶塌方加固处理裂缝处凿槽预埋注浆管裂缝灌浆及嵌补安装钢花管注浆衬砌混凝土凿槽镶嵌钢轨或钢带检测隧道内净空结束。根据铁路隧道工程预算定额、劳动定额、多年的施工经验及现场安排的40名生产人员的实际生产能力等情况，现对各主要工序用时情况进行分析：a、施工台车人工推进洞内并安装就位：3部台车同时进洞，按1.5km/h的速度，大约需要5分钟。台车制动、安装钢管扣件固定，用时5分钟，合计耗时10分钟，
11、出洞时间亦需要10分钟，所以按照每次封锁时间120分钟计算，洞内实际作业时间最多为100分钟；b、工字钢拱架临时支撑：大型台车上最多能站立12个人、小型台车上安排6人进行作业，三部台车纵向连接成整体后工作平台长度可达16米，按2米间距安装钢架。计划30个人在100分钟内可以完成6榀钢架的架立施工任务（隧道纵向12米范围）；c、冒顶塌方加固处理：采用100型或300型工程地质钻机，套管护壁(垂直钻孔时采用)，或者采用跟管钻机(采用108mm套管，水平钻孔时采用)进行钻孔。注浆机械采用HFV5D、KBY50/70型等双液注浆泵，并配备高压注浆管路系统和制浆设备；d、裂缝处凿槽预埋注浆管：采用小型电
12、锤在裂缝处凿梯形槽，预埋塑料注浆管，100分钟内可以完成30米范围内裂缝处凿槽和预埋注浆管的任务（3部台车同时作业，移动一次）；e、裂缝灌浆及嵌补：在裂缝预埋注浆管处快硬砂浆达到一定的强度以后，方可进行灌浆作业，100分钟内可以完成对30米范围内裂缝灌浆及嵌补作业；f、钻孔安设钢花管并注浆：根据施工经验，若采取3部台车同时进行作业，操作平台长度可达到16米，由于钢花管施工范围均在拱顶部位，所以可以集中人力站在台车的顶部进行作业。每排使用1台气腿式风钻，每台钻由2个人负责操作，根据空压机的实际供风能力，操作台车上安设6台气腿式风钻，则在100分钟内可以完成6环（每环9根）钢花管的钻孔及安装作业（
13、纵向6延米），而注浆还需在另外的1个封锁点时间内完成；g、衬砌混凝土凿槽、镶嵌钢轨或钢带：根据设计要求，隧道衬砌内镶嵌钢轨加固施工每延米凿除混凝土0.32m，施工前先进行测量放样，采用风镐凿槽。严格按照1,3,5,7,9,11,13,152,4,6,8,10,12,14,16的顺序进行跳槽凿除。为了确保衬砌安全，当天的封锁点内完成的衬砌混凝土凿槽，必须及时地进行安装钢轨或钢带，并采用水泥砂浆嵌补。3部操作台车在1个封锁点内（洞内100分钟）可以完成6道梯形槽的凿除及安装钢轨、钢带，并进行嵌补工作。按照隧道纵向12米为一个工作段进行划分，需要2个封锁点即可完成。f、喷射微纤维混凝土：在每个12米
14、长的工作段完成钢轨（或钢带）的安装、嵌补后，为了确保隧道衬砌结构的安全，必须及时进行钢筋绑扎及喷射微纤维混凝土作业。利用1个封锁点即可完成1个工作段的作业任务。喷射微纤维混凝土前，先拆除临时钢拱架支撑。根据以上所述完成各道工序用时情况进行总结，K198+185+248段63米范围内的AA级病害地段，进场后可以先利用6天时间完成裂缝处注浆管埋设及裂缝嵌补注浆的工作，再按照架设临时钢架冒顶塌方加固处理钢花管安设并注浆凿槽安钢轨（或钢带）喷射微纤维混凝土拆除临时钢架的顺序进行循环作业。钢架镶嵌钢轨（或钢带）设计纵向间距1米，总共需要64榀。所以计算每个循环完成12榀钢轨（或钢带）的时间，至少需要8天
15、时间，全部完成至少需要用时54天。4、主要施工方案及施工方法根据东溪一号隧道病害的实际情况，出口K98+185+248（63米）范围内的隧道衬砌结构已经严重破坏，危及行车安全，所以进场后必须优先进行整治，该段整治的主要措施是在对衬砌裂缝进行灌浆嵌补以后，架立临时钢拱架，钻孔安装=40mm，L=350cm的钢花管，并对隧道拱顶空洞部位及岩体进行注浆填充，而后按1米间距凿梯形槽，埋设24kg/m钢轨或W型钢带，最后逐段拆除临时钢拱架、绑扎钢筋网片并喷射微纤维混凝土。4.1临时钢拱架施工临时钢拱架采用16b工字钢，在洞外的加工场上工字钢（或钢轨）弯曲机上进行加工，分为五个部分（拱顶1片、拱腰2片、两侧边墙各1片），各部分的首尾分别焊接2cm厚的连接钢板，并采用M2460螺栓连接。拱架加工前，对隧道拱部半径及边墙侵限情况进行测量，取多个断面尺寸的平均值，据
